7.ROS中的核心概念 主 讲 人 ： 古 月 通信机制 ◼ ⚫ 执行具体任务的进程、独立运行的可执行文件； ⚫ ⚫ ◼ ⚫ ⚫ ⚫ 节点与节点管理器 ◼ ⚫ 节点间用来传输数据的重要总线； ⚫ 使用发布/订阅模型，数据由发布者传输到订阅者， ◼ ⚫ 具有一定的类型和数据结构，包括ROS提供的标准类型和用户自定义类型； ⚫ 话题通信 ◼ ⚫ ⚫ 服务通信

2021年 9 月 30 日，全新openEuler 21.09创新版如期而至，这是openEuler全新发布后的第一个社区版本，实现了全场景支持。 增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术；同时发布边缘和 嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 30 日，发布 openEuler 22.09 创新版本，持续补齐全场景的支持。 2022 年 12 月 30 日，发布 openEuler 22.03 LTS SP1 版本，打造最佳迁移工具实现业务无感迁移，性能持续领先。 2023 年 3 月 30 日，发布 openEuler 23.03 内核创新版本，采用 Linux Kernel 6.1 内核，为未来 openEuler 长生命周期版本 进一步提升数字基础设施协同能力，构建万物互联的基础。 面向未来，社区将持续创新、社区共建、繁荣生态，夯实数字基座。 夯实云化基座 • 容器操作系统 KubeOS：云原生场景，实现 OS 容器化部署、运维，提供与业务容器一致的基于 K8S 的管理体验。 • 安全容器方案：iSulad+shimv2+StratoVirt 安全容器方案，相比传统 Docker+QEMU 方案，底噪和启动时间优化 40%。 • 双平面部署工具

算能力。 2021 年 9 月 30 日，全新 openEuler 21.09 创新版如期而至，这是欧拉全新发布后的第一个社区版本，实现了全场景 支持。增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术； 同时发布边缘和嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 30 日，发布 openEuler 22.09 创新版本，持续补齐全场景的支持。 2022 年 12 月 30 日，发布 openEuler 22.03 LTS SP1 版本，打造最佳迁移工具实现业务无感迁移，性能持续领先。 2023 年 3 月 30 日，发布 openEuler 23.03 内核创新版本，采用 Linux Kernel 6.1 内核，为未来 openEuler 长生命周 期版本采用 openEuler 社区低版本的有益特性及社区创新特性。 • 潮汐 affinity 调度特性：感知业务负载动态调整业务 CPU 亲和性，当业务负载低时使用 prefered cpus 处理，增强资 源的局部性；当业务负载高时，突破 preferred cpus 范围限制，通过增加 CPU 核的供给提高业务的 QoS。 • CPU QoS 优先级负载均衡特性：在离线混部 CPU QoS 隔离增强，支持多核

2021 年 9 月 30 日，全新 openEuler 21.09 创新版如期而至，这是 openEuler 全新发布后的第一个社区版本，实现了 全场景支持。增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部CPU调度算法、容器化操作系统KubeOS等关键技术； 同时发布边缘和嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 30 日，发布 openEuler 22.09 创新版本，持续补齐全场景的支持。 2022 年 12 月 30 日，发布 openEuler 22.03 LTS SP1 版本，打造最佳迁移工具实现业务无感迁移，性能持续领先。 2023 年 3 月 30 日，发布 openEuler 23.03 内核创新版本，采用 Linux Kernel 6.1 内核，为未来 openEuler 长生命周 期版本采用 边云协同框架等能力，进一步提升数字基础设施协同能力，构建万物互联的基础。 面向未来，社区将持续创新、社区共建、繁荣生态，夯实数字基座。 夯实云化基座 • 容器操作系统 KubeOS：云原生场景，实现 OS 容器化部署、运维，提供与业务容器一致的基于 K8S 的管理体验。 • 安全容器方案：iSulad+shimv2+StratoVirt 安全容器方案，相比传统 Docker+Qemu 方案，底噪和启动时间优化 40%。 • 双平面部署工具

Linux Kernel 5.10 ：调度、IO、内存管理深度优化。 • 内存分层扩展 etMem：支持多种内存、存储介质统一管理，系统容量平滑扩展。 • 内核热升级：内核漏洞快速修复，业务不感知。 构筑云化基座： • iSula：iSulad 支持本地卷管理，isula-build 新增镜像拉取、推送等功能。 • StratoVirt& 虚拟化：支持内存弹性、大页、增强 IO 内核热升级 修复内核高危安全 CVE 漏洞 , 升级加载新的安全内核 , 内核热升级可以保证关键核心业务不中断。内核在升级前检测业 务使用资源状态，利用快速冻结技术对业务使用资源的状态进行冻结，利用快速加载技术对新内核进行加载，然后对冰冻的 资源状态进行恢复。 为了在修复内核问题的过程中保证业务不中断，热补丁技术应运而生。但热补丁技术有很多局限性，例如：不能改变数 据结构、不能修复 inline 守护程序信息，对指定业务进行内核 热升级，并进行质量可靠性保证，在升级失败后保证回滚到旧内核上。 2. 业务进程保存：利用系统 Checkpoint 保存业务进程和资源状态，保证系统业务状态与资源的一致性。 3. 新内核加载：利用系统 Kexec 机制实现新内核的快速加载，保证端到端业务秒级恢复。 4. 业务进程恢复：利用系统 Restore 技术对已保存的业务状态与资源进行恢复。

算能力。 2021 年 9 月 30 日，全新 openEuler 21.09 创新版如期而至，这是欧拉全新发布后的第一个社区版本，实现了全场景 支持。增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术；同 时发布边缘和嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 础。 面向未来，社区将持续创新、社区共建、繁荣生态，夯实数字基座。 引领内核创新 • 云原生调度增强：针对云场景在线和离线业务混合部署场景，创新 CPU 调度算法，保障在线业务对 CPU 的实时抢占 及抖动抑制，创新业务优先级 OOM 内存回收算法，保障在线业务安全可靠运行。 • 新文件系统 EulerFS：面向非易失性内存的新文件系统，采用软更新、目录双视图等技术减少文件元数据同步时间， 增强：内存可靠性分级技术，可以指定内核、关键进程等对内存故障敏感的数据优先使用高可靠内存，降 低宕机率，提升可靠性（技术预览特性）。 夯实云化基座 • 容器操作系统 KubeOS：云原生场景，实现 OS 容器化部署、运维，提供与业务容器一致的基于 K8s 的管理体验。 • 安全容器方案：iSulad+shimv2+StratoVirt 安全容器方案，相比传统 Docker+Qemu 方案，底噪和启动时间优化 40%。 •

千核运算能力。 2021年 9 月 30 日，全新openEuler 21.09创新版如期而至，这是欧拉全新发布后的第一个社区版本，实现了全场景支持。 增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术；同时发布 边缘和嵌入式版本。 openEuler 作为一个操作系统发行版平台，每两年推出一个 LTS 版本。该版本为企业级用户提供一个安全稳定可靠的 嵌入式领域竞争力探索，打造全场景协同的面向数字基础 设施的开源操作系统。 引领内核创新 云原生调度增强：针对云场景在线和离线业务混合部署场景，创新 CPU 调度算法保障在线业务对 CPU 的实时抢占及抖动 抑制，创新业务优先级 OOM 内存回收算法保障在线业务安全可靠运行。 • 新文件系统 EulerFS：面向非易失性内存的新文件系统，采用软更新、目录双视图等技术减少文件元数据同步时间， etMem：新增用户态 swap 功能，策略配置淘汰的冷内存交换到用户态存储，用户无感知，性能 优于内核态 swap。 夯实云化基座 容器操作系统 KubeOS：云原生场景，实现 OS 容器化部署、运维，提供与业务容器一致的基于 K8S 的管理体验。 • 安全容器方案：iSulad + shimv2 + StratoVirt 安全容器方案，相比传统 docker + qemu 方案，底噪和启动时间 优化

算能力。 2021 年 9 月 30 日，全新 openEuler 21.09 创新版如期而至，这是欧拉全新发布后的第一个社区版本，实现了全场景支持。 增强服务器和云计算的特性，发布面向云原生的业务混部 CPU 调度算法、容器化操作系统 KubeOS 等关键技术；同时发布边 缘和嵌入式版本。 2022 年 3 月 30 日，基于统一的 5.10 内核，发布面向服务器、云计算、边缘计算、嵌入式的全场景 基础。 面向未来，社区将持续创新、社区共建、繁荣生态，夯实数字基座。 引领内核创新 • 云原生调度增强：针对云场景在线和离线业务混合部署场景，创新 CPU 调度算法保障在线业务对 CPU 的实时抢占及 抖动抑制，创新业务优先级 OOM 内存回收算法保障在线业务安全可靠运行。 • 新文件系统 EulerFS：面向非易失性内存的新文件系统，采用软更新、目录双视图等技术减少文件元数据同步时间，提 增强：内存可靠性分级技术，可以指定内核、关键进程等对内存故障敏感的数据优先使用高可靠内存，降低宕 机率，提升可靠性（技术预览特性）。 夯实云化基座 • 容器操作系统 KubeOS：云原生场景，实现 OS 容器化部署、运维，提供与业务容器一致的基于 K8s 的管理体验。 • 安全容器方案：iSulad+shimv2+StratoVirt 安全容器方案，相比传统 Docker+Qemu 方案，底噪和启动时间优化 40%。 • 双平面部署工具

Linux 系统内核与 Linux 发行套件系 统的不同。 ➢ Linux 系统内核指的是一个由 Linus Torvalds 负责维护，提供硬件抽象层、磁盘、文件 系统控制及多任务功能的系统核心程序（第 2 章会有详细介绍）。 ➢ Linux 发行套件系统是我们常说的 Linux 操作系统，也就是由 Linux 内核与各种常用 软件的集合产品。 全球大约有数百款的 Linux 系 1994 年，于 1998 年在纳斯达克上市，自从 1999 年起陆续收购了包括 JBoss 中间件供应商、CentOS（社区企业操作系统）、Ceph 企业级存储业务等在内的数十家高科技公司及热门产品，这么做的目的当然是为了对 主营业务红帽企业版 Linux 进行增强。 红帽企业版 Linux 最初于 2002 年 3 月面世，当年 Dell、HP、Oracle 以及 IBM 公司便 护，甚至不再提供补丁服务。假设中国人民银行发布招标公告，想将 ATM 机的操作系统统一 替换成 Windows 7 版本。现在我们敢不敢接这个活？如果接了，且不说旷日持久地升级和调 试工作，也不提升级期间因业务关停带来的损失，我们就看一个小问题—用户在从升级后 的 ATM 机上取钱时，如果有钞票多吐出来，这个责任该由谁承担？ 当然，上面的情况非常极端，描述的也比较偏激，目的只是给大家举个例子，让没有工

那么操作系统里面含有什么东西呢？简单的来说，操作系统主要分为两个东西，一个是『核心』、一 个是『一堆核心提供的工具』 我们以使用者常使用的 Windows 计算机来做一个简单的说明好了。大 家应该都使用过 Windows 计算机里面的档案总管吧？那么当你开启档案总管的时候，他是否会显示你 硬盘当中的数据？这个显示硬盘里面的数据，就是『核心』帮你做的，但是，你要核心去显 示硬盘哪 一个目录下的数据，则是由『档案总管』这个 NTFS 档案格式的硬盘，为什么呢？因为他的『核心』本来就不认识 NTFS 啊！所以， 即使你有档案总管，但是由于核心根本不认识 NTFS ，所以，档案总管也是没有能力帮你达到你想要 做的事情！这样应该就更清楚了吧？没错！你的整个硬件是由核心来管理的，而如果核心不认识你的 硬件，那么你将无法使用该硬设备，例如上面提到的 NTFS 档案格式的硬盘！核心就是『 Kernel 』，他是一个操作系统的最 整个硬件资源的工作状态，而 Linux 有 Linux 自 己的核心， Windows 也有他自己的核心。所以说，当有新的硬件加入到你的系统中的时候，那么若你 的『 Kernel 』并没有支持他的时候，呵呵，这个新的硬件就肯定无法工作的，因为控制他的 Kernel 并不认识他呀！这样了解了吗？！先有个概略性的了解，后面我们提到『核心编译』的时候会在更详 细的谈到他！ 一般来说，Kernel 管理的事项有：